package com.atguigu.algorithm.greedy;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;

/**
 * 贪心算法-集合覆盖问题
 *
 * @author xr-8
 * @date 2023-01-06
 * @time 21:04
 */
public class GreedyAlgorithm {

    public static void main(String[] args) {
        //创建广播电台,放入到Map
        HashMap<String,HashSet<String>> broadcasts = new HashMap<>();
        //将各个电台放入到broadcasts
        HashSet<String> hashSet1 = new HashSet<>();
        hashSet1.add("北京");
        hashSet1.add("上海");
        hashSet1.add("天津");

        HashSet<String> hashSet2 = new HashSet<>();
        hashSet2.add("广州");
        hashSet2.add("北京");
        hashSet2.add("深圳");

        HashSet<String> hashSet3 = new HashSet<>();
        hashSet3.add("成都");
        hashSet3.add("上海");
        hashSet3.add("杭州");


        HashSet<String> hashSet4 = new HashSet<>();
        hashSet4.add("上海");
        hashSet4.add("天津");

        HashSet<String> hashSet5 = new HashSet<>();
        hashSet5.add("杭州");
        hashSet5.add("大连");

        //加入到map
        broadcasts.put("K1", hashSet1);
        broadcasts.put("K2", hashSet2);
        broadcasts.put("K3", hashSet3);
        broadcasts.put("K4", hashSet4);
        broadcasts.put("K5", hashSet5);

        //allAreas 存放所有的地区
        HashSet<String> allAreas = new HashSet<>();
        allAreas.add("北京");
        allAreas.add("上海");
        allAreas.add("天津");
        allAreas.add("广州");
        allAreas.add("深圳");
        allAreas.add("成都");
        allAreas.add("杭州");
        allAreas.add("大连");

        ArrayList<String> selects = greedy(broadcasts, allAreas);
        System.out.println("得到的选择结果是" + selects); //[K1,K2,K3,K5]
    }

    /**
     * 贪心算法-广播电台问题
     *
     * @param broadcasts 广播
     * @param allAreas 所有地区
     */
    public static ArrayList<String> greedy(HashMap<String,HashSet<String>> broadcasts, HashSet<String> allAreas) {
        if (allAreas == null || allAreas.isEmpty() || broadcasts== null || broadcasts.isEmpty()) {
            return null;
        }
        //创建ArrayList, 存放选择的电台集合
        ArrayList<String> selects = new ArrayList<>();
        //定义一个临时的集合， 在遍历的过程中，存放遍历过程中的电台覆盖的地区和当前还没有覆盖的地区的交集
        HashSet<String> tempSet = new HashSet<>();
        //定义maxKey ， 保存在一次遍历过程中，能够覆盖最大未覆盖的地区对应的电台的key
        //如果maxKey 不为null , 则会加入到 selects
        String maxKey = null;
        //定义maxKeySize，保存maxKey所能覆盖未覆盖地区的大小
        int maxKeySize = 0;
        while(allAreas.size() != 0) {// 如果allAreas 不为0, 则表示还没有覆盖到所有的地区
            //每进行一次while,需要将maxKey和maxKeySize重置
            maxKey = null;
            maxKeySize = 0;
            //遍历 broadcasts, 取出对应key
            for (String key : broadcasts.keySet()) {
                //每次for循环重置tempSet
                tempSet.clear();
                //当前这个key能够覆盖的地区
                HashSet<String> areas = broadcasts.get(key);
                tempSet.addAll(areas);
                ///求出tempSet和allAreas交集, 表示该电台能覆盖的未覆盖地区
                tempSet.retainAll(allAreas);
                //贪心算法核心，如果当前这个电台包含的未覆盖地区的数量，比maxKey指向的电台覆盖地区还多，就重新赋值maxKey
                if (tempSet.size() > 0 && (maxKey == null || tempSet.size() > maxKeySize)) {
                    maxKey = key;
                    maxKeySize = tempSet.size();
                }
            }
            //循环结束时，如果maxKey不为null说明找到一个最优电台
            if (maxKey != null) {
                selects.add(maxKey);
                //将maxKey指向的广播电台覆盖的地区，从 allAreas 去掉
                allAreas.removeAll(broadcasts.get(maxKey));
            }
        }
        return selects;
    }
}
